Desain Dan Simulasi Roda Gigi Lurus Dengan Perbandingan Bahan AISI 1045 Steel, AISI 4130 Steel, dan AISI 4340 Steel Dengan Menggunakan Software Solidwork

https://doi.org/10.63232/j-stem.v1i1.28

Penulis

  • Riza Muhammad Shofian Universitas Muhammadiyah Jember
  • Abdullah Robeid Soleh Universitas Muhammadiyah Jember
  • David Maulana Universitas Muhammadiyah Jember
  • Muhammad Nabiil Hadiyyatullah Universitas Muhammadiyah Jember
  • Muhammad Zainur Ridlo Universitas Muhammadiyah Jember

Kata Kunci:

Roda Gigi, SolidWorks 2018, AISI 1045 Steel, AISI 4130 Steel, Roda Gigi; SolidWorks 2018; Simulasi; AISI 1045 Steel; AISI 4 30 Steel; AISI 4340 Steel

Abstrak

Roda gigi adalah komponen penting dalam mesin industri modern yang berperan dalam mentransmisikan daya dan gerakan antar bagian-bagian mesin. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mensimulasikan roda gigi lurus menggunakan perangkat lunak SolidWorks 2018 dengan mempertimbangkan tiga jenis baja berbeda: AISI 1045 Steel (cold drawn), AISI 4130 Steel (annealed at 865°C), dan AISI 4340 Steel (normalized). Evaluasi dilakukan terhadap kekuatan, stabilitas struktural, dan faktor keamanan dari masing-masing material baja yang digunakan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa ketiga jenis baja tersebut mampu menahan tegangan yang dihasilkan dengan baik. Tegangan Von Mises maksimum yang tercatat adalah 294 MPa untuk AISI 1045 Steel, 304 MPa untuk AISI 4130 Steel, dan 324 MPa untuk AISI 4340 Steel. Perpindahan maksimum yang tercatat sangat kecil, yaitu sekitar 0,025 mm, menunjukkan bahwa desain roda gigi memiliki stabilitas yang optimal saat beroperasi. Regangan setara yang terjadi pada semua material juga rendah, sekitar 0,001, menunjukkan kemampuan yang baik dalam menahan deformasi saat beban diberikan. Faktor keamanan yang tinggi diamati untuk semua jenis baja, mencapai nilai maksimum hingga 42.521,7 untuk AISI 4340 Steel. Dengan demikian, penelitian ini menyimpulkan bahwa ketiga jenis baja yang dievaluasi cocok untuk aplikasi dalam desain roda gigi lurus dengan mempertimbangkan dimensi dan kondisi operasional yang telah ditetapkan, serta memberikan kontribusi dalam pemahaman perilaku mekanik roda gigi dan pentingnya simulasi dalam memvalidasi desain sebelum produksi fisik dilakukan

Referensi

Agrawal, A. P., Ali, S., & Rathore, S. (2022). Finite element stress analysis for shape optimization of spur gear using ANSYS. Materials Today: Proceedings, 64, 1147–1152.

Darmawan, A. S., Anggono, A. D., Yulianto, A., Febriantoko, B. W., Masyrukan, M., & Hamid, A. (2022). Comparison of Microstructure, Yield Strength, Tensile Strength, and Modulus of Elasticity between Gray Cast Iron and Nodular Cast Iron. Key Engineering Materials, 935, 25-32.

Darmawan, A. S., Yulianto, A., Masyrukan, P. I. P., & Jati, G. N. (2020). Shear yield strength, modulus of rigidity, and modulus of rupture of nodular cast iron on Magnesium Addition. International Journal, 8(6).

Erinofiardi, Kevin Asyarial, Hendra. (2013). PERANCANGAN RODA GIGI LURUS, RODA GIGI MIRING DAN RODA GIGI KERUCUT LURUS BERBASIS PROGRAM KOMPUTASI. Bengkulu: Universitas Bengkulu.

Firth, A., & Long, H. (2010). A design software tool for conceptual design of wind turbine GEARboxes. In European Wind Energy Conference and Exhibition 2010, EWEC 2010 (Vol. 5, pp. 3568-3578). Sheffield.

Gupta, K., & Chatterjee, S. (2018). Analysis of design and material selection of a spur GEAR pair for solar tracking application. Materials Today: Proceedings, 5(1), 789-795.

Hidayat, N. (2013). SolidWorks 3D Drafting and Design. Bandung: Informatika.

Mott L. Robert, 2008. “ Perancangan Elemen Mesin”. Jakarta.

Prasetyo, A. D. A., Darmawan, I. A. S., & Patna Partono, S. T. (2021). Perancangan Ulang Transmisi Roda Gigi Lurus pada Sepeda Motor Honda Astrea Star 85, 8 cc Dengan Daya 6, 27 kW dan Putaran 7.500 rpm dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga dan Bahan Besi Cor Nodular (Doctoral dissertation, Universitas Muhammadiyah Surakarta).

Puneeth M L, M. G. (2022). Design and Analysis of Asymmetric Spur Gear.

Sularso K. S. (2008). "Roda Gigi dan Puli." Digilib UNS.

Susanto, H. (2017). “Analisis Tegangan Roda Gigi Miring pada Transmisi Kendaraan Roda Empat

berdasarkan AGMA dan ANSYS”. Media Teknika Jurnal Teknologi. Vol. 12, No. 1, 1412-5641.

Tangel, D., Tangkuman, S., & Luntungan, H. (2016). Aplikasi Spreadsheet Pada Perancangan Roda Gigi Lurus. JURNAL POROS TEKNIK MESIN UNSRAT, 5(2).

Diterbitkan

2025-05-19

Cara Mengutip

Shofian, R. M., Soleh, A. R., Maulana, D., Hadiyyatullah, M. N., & Ridlo, M. Z. (2025). Desain Dan Simulasi Roda Gigi Lurus Dengan Perbandingan Bahan AISI 1045 Steel, AISI 4130 Steel, dan AISI 4340 Steel Dengan Menggunakan Software Solidwork. J-STEM: Journal of Science, Technology, Engineering, and Mathematics, 1(1), 61–70. https://doi.org/10.63232/j-stem.v1i1.28

Terbitan

Vol 1 No 1 (2024): J-STEM: Journal of Science, technology, engineering, and mathematics

Bagian

Articles
Copyright & Licensing

Hak Cipta (c) 2024 J-STEM: Journal of Science, Technology, Engineering, and Mathematics

Creative Commons License

Artikel ini berlisensi Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.